Nie jest tajemnicą, że samce i samice różnią się wyglądem. Samce ludzkie są na przykład większe niż samice ludzkie w stopniu zgodnym z tym, co zaobserwowano u innych naczelnych. Czasami, podobnie jak w przypadku peahenów i ich dumnych pawi odpowiedników, rozbieżność może być bardziej uderzająca. Jednak według nowego badania w przyrodzie, na dłuższą metę mniej może oznaczać więcej, jeśli chodzi o tego rodzaju zmiany.
W dyscyplinie biologii różnice międzygatunkowe są schludnie określane mianem dymorfizmu płciowego . Gatunki o wysokim stopniu dymorfizmu (np. Bażanty) różnią się znacznie, podczas gdy gatunki o niskim dymorfizmie (np. Gołąbki różowate) mogą wymagać analizy eksperckiej, aby je rozróżnić. Naukowcy stojący za opracowaniem Nature, zatytułowanym „Wysoka inwestycja seksualna u mężczyzn jako przyczyna wyginięcia w kopalnych ostracodach”, spojrzeli na zapis kopalny, aby sprawdzić, czy nasilenie dymorfizmu płciowego może być istotnie skorelowane z wytrzymałością gatunków na przestrzeni pokoleń.
„Chcieliśmy przyjrzeć się dymorfizmowi płciowemu i selekcji seksualnej oraz jego roli w wyginięciu” - mówi współautor Gene Hunt, paleobiolog z Narodowego Muzeum Historii Naturalnej Smithsona. „I chcieliśmy dokonać wymarcia w zapisie kopalnym, w którym masz prawdziwe zakończenie linii”.
Podejście to kontrastuje z wcześniejszymi badaniami na temat dymorfizmu płciowego i wskaźników wymierania, które opierały się na analizach gatunków, które wciąż istnieją, które doświadczyły miejscowego wymierania lub w szczególności znalazły się na liście gatunków zagrożonych wyginięciem. „To ważna praca”, mówi Hunt, „i jest dobra, ale nasze badania stanowią dla nas uzupełnienie, ponieważ wiesz, że to naprawdę wyginięcia i że tak naprawdę nie są one napędzane przez człowieka”.
Sztuką jest odnalezienie wymarłych stworzeń w zapisie kopalnym z wystarczającym dymorfizmem, aby niezawodnie rozróżnić osobniki płci przeciwnej - to nie lada wyczyn, biorąc pod uwagę, że skamieliny te mają często setki milionów lat i składają się z niewiele więcej niż zdegradowanych szczątków szkieletu.
Kobieta (góra) i samiec (dół) ostracod Cypideis salebrosa . Zwróć uwagę, że męska muszla jest bardziej wydłużona niż samica. Uważa się, że odzwierciedla to potrzebę uwzględnienia dużych męskich narządów płciowych (zaznaczonych na szaro). (M. João Fernandes Martins) Wprowadź ostracody, najdrobniejsze formy życia skorupiaków (rzędu milimetra) w samym sercu właśnie wydanego papieru. Podczas gdy znalezienie małych facetów może być procesem (z wyboru naukowcy zbierają osady luzem i liczą na ich wykrycie podczas bliższej inspekcji w laboratorium), po ich znalezieniu rozdzielenie ich według płci jest zaskakująco proste.
Wynika to z istotnych różnic w wielkości pancerzy stworzonek - samce wydają się być znacznie dłuższe niż samice. U osobników męskich zwykle wyróżnia się także duży aparat rozrodczy.
„Narządy płciowe są naprawdę duże u mężczyzn”, mówi Hunt. „Istnieją dane szacunkowe dotyczące jednego gatunku, w którym zasadniczo jedna trzecia wewnętrznej objętości zwierzęcia to męskie części reprodukcyjne. Więc to nie do końca jak ludzie. ”
To, że wiele z tych stawonogów jest tak dobrze wyposażonych, było dobrodziejstwem dla zaangażowanych naukowców, ponieważ pozwoliło im to precyzyjniej sformułować swoje pytanie badawcze. Zamiast po prostu pytać, czy dymorfizm płciowy może mieć wpływ na wskaźniki przeżywalności gatunków w długim okresie, Hunt i inni autorzy mogą być bardziej konkretni i przyjrzeć się, czy przydzielanie energii męskim narządom płciowym zamiast innym obszarom może być szkodliwe dla gatunku w dół droga.
Priorytetyzacja rozwoju penisa i gonad ma zastosowanie u poszczególnych mężczyzn w konkurencyjnym środowisku reprodukcyjnym. „Odzwierciedla konkurencję między samcami, zwaną czasem konkurencją nasienia, w celu zapłodnienia jaj samic, z którymi kopulują”, mówi Hunt. Ale zwiększanie seksualności zdecydowanie ma wady w biologii o sumie zerowej.
Gene Hunt, kustosz Ostracody dla Smithsonian's National Museum of Natural History, z głębinowym okazem ostrakodu pod mikroskopem. (Adrian James Testa) „Zwierzę zjada tylko określoną ilość”, zauważa Hunt. „Jeśli poświęcisz tę energię na hodowanie genitaliów w celu wytworzenia dużej ilości nasienia, to nie możesz zachować rezerwy, aby przetrwać, jeśli wystąpi niedobór pokarmu lub coś takiego.”
Rzeczywiście, zespół znalazł wyraźną odwrotną korelację między rozmiarem narządów płciowych a długoterminową żywotnością gatunków wśród ostrakodów. „Pokazujemy, że gatunki o bardziej wyraźnym dymorfizmie płciowym, wskazujące na najwyższy poziom męskich inwestycji reprodukcyjnych, oszacowały wskaźniki wyginięcia, które były dziesięciokrotnie wyższe niż te gatunków o najniższych inwestycjach”, podsumowuje artykuł. Podczas gdy konkurencja plemników może być cenna dla utrzymania silnego genomu gatunku, jeśli zostanie doprowadzona do skrajności, wydaje się całkiem jasne, że jest to niewskazana strategia.
Dokąd idą badania? Hunt jest optymistą, że badanie, nad którym pracował, wkrótce zostanie zweryfikowane przez innych zajmujących się własnymi dimorficznymi skamielinami - choć istnieje tylko kilka innych oczywistych studiów przypadków. „Chciałbym, aby ludzie stosowali to w tych grupach, w których moglibyście, i być może wykazali się kreatywnością w myśleniu o tym, jak dotrzeć do innych grup”.
Hunt uważa, że wiedza o negatywnych skutkach dymorfizmu może pomóc nam lepiej przewidzieć i przygotować się na zagrożenia dla gatunków na drodze. „Pomoże nam to ustalić, które gatunki mogą być bardziej zagrożone” - mówi. „Jeśli masz gatunek z silnym dymorfizmem, może to trochę dodatkowa rzecz do rozważenia.”
